2022年全国甲卷物理高考真题

2022全国高考理综甲卷物理试题解析与评析

甲卷物理解析

二、选择题：

14.北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。运动员从a处由静止自由滑

下，到b处起跳，c点为a、b之间的最低点，a、c两处的高度差为h。要求运动员过c点时

对滑雪板的压力不大于自身所受重力的2倍，运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力,

则c点处这一段圆弧雪道的半径不应小于（）

【参考答案】D

【命题意图】本题考查机械能守恒定律，牛顿运动定律，圆周运动。

【解题思路】从a到c,由机械能守恒定律，mgh--mv2,在c点，由牛顿第二定律,

22八

F-mg=m,F<kmg,联立解得选项D正确。

15.长为/的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为％,要通过前方一长为L的隧道，当

列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过已知列车加速和减速时

加速度的大小分别为。和2a,则列车从减速开始至回到正常行驶速率%所用时间至少为

2av

3(v0-y)[L+/3(v0-v)1L+2/

【参考答案】C

【命题意图】本题考查匀变速直线运动规律。

【解题思路】列车减速运动时间t产尘？，匀速运动时间t2=j，加速运动时间t3=

—V

-----,总时间t=t|4-匕+t3=

2av

16.三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框，正方形线框的边长与圆线框的直径相等，圆

线框的半径与正六边形线框的边长相等，如图所示。把它们放入磁感应强度随时间线性变化

的同一匀强磁场中，线框所在平面均与磁场方向垂直，正方形、圆形和正六边形线框中感应

电流的大小分别为，、人和则（）

C./]=，2>，3D./]==，3

【参考答案】C

【命题意图】本题考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律及其相关知识点。

【解题思路】设磁感应强度变化率为k,设圆半径为r,单位长度导线的电阻为Ro,则

正方形线框产生的感应电动势E!=4rk,正方形线框电阻R,=8rR。,感应电流Ii=EJRi=kr/2R0；

圆形线框产牛.的感应电动势E2=7urk,圆形线框电阻R2=2nrR（）,感应电流h=E2/R2=kr/2R（）；

正六边形线框产生的感应电动势正六边形线框电阻R3=6rRo,感应电流b=E3/

2

R3=W;所以I1=I2>I3,选项C正确。

4小

17.两种放射性元素的半衰期分别为2和2%，在「=0时刻这两种元素的原子核总数为M

N

在r=2/o时刻，尚未衰变的原子核总数为可，则在f=4fo时刻，尚未衰变的原子核总数为

（）

【参考答案】C

【命题意图】本题考查对半衰期的理解与计算。

【解题思路】N=N1+N2,在t=2t（）时刻，一种经过了2个半衰期，N1剩下N/4,另一

种经过了1个半衰期，N2剩下N2/2,则有NI/4+N2/2=N/3,解得：Ni=2N/3,N2=N/3»在t=4to

时刻，一种经过了4个半衰期，N1剩下NJ16,另一种经过了2个半衰期，N2剩下N2/4,

尚未衰变的已知总数为NI/16+N2/4=N/8.，选项C正确。

18.空间存在着匀强磁场和匀强电场，磁场的方向垂直于纸面（x0y平面）向里，电场的

方向沿y轴正方向。一带正电的粒子在电场和磁场的作用下，从坐标原点。由静止开始运

动。下列四幅图中，可能正确描述该粒子运动轨迹的是（）

【参考答案】D

【命题意图】本题考查带电粒子在电磁场中的运动。

【解题思路】带电粒子受到竖直向上的电场力和垂直速度方向的洛伦兹力作用，由左手

定则可判断出洛伦兹力方向向左，轨迹可能正确的是B。

【易错提醒】根据左手定则可以判断出AC是错误的。注意到洛伦兹力使带电粒子向左

下偏转后电场力做负功，带电粒子速度减小，洛伦兹力减小，可排除图像D。

19.如图，质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上，二者用一轻弹簧水平连接，两滑块与

桌面间的动摩擦因数均为〃。重力加速度大小为g。用水平向右的拉力尸拉动P，使两滑块

均做匀速运动；某时刻突然撤去该拉力，则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前（）

A.P的加速度大小的最大值为2〃g

B.Q的加速度大小的最大值为2〃g

C.P的位移大小一定大于Q的位移大小

D.P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小

【参考答案】AD

【命题意图】本题考查受力分析、牛顿运动定律和图像法分析等。

【解题思路】在拉力作用下，PQ做匀速运动，弹簧弹力T=/mg。撤去拉力F瞬间，P

受到向后的弹力T和摩擦力由牛顿第二定律，T+|img="；ap,解得。尸2度，选项A正

确。Q受到向前的弹力T和向后的摩擦力png,由牛顿第二定律，T」ung=〃W2,解得4片0,

选项B错误。撤去拉力F后，P做加速度逐渐减小的减速运动，Q做加速度逐渐增大的减速

运动，画出PQ的速度图像，如图。可知P的位移大小一定小于Q的位移大小，P的速度大

小均不大于同一时刻Q的速度大小，选项C错误D正确。'

【思路点拨】通过分析PQ的运动情景，画出速度图像，一目了然，事半功倍。

20.如图，两根相互平行的光滑长直金属导轨固定在水平绝缘桌面上，在导轨的左端接入电

容为C的电容器和阻值为R的电阻。质量为相、阻值也为R的导体棒MN静止于导轨上，

与导轨垂直，且接触良好，导轨电阻忽略不计，整个系统处于方向竖直向下的匀强磁场中。

开始时，电容器所带的电荷量为Q,合上开关S后，（）

A.通过导体棒MN电流的最大值为2

RC

B.导体棒MN向右先加速、后匀速运动

C.导体棒MN速度最大时所受的安培力也最大

D.电阻R上产生的焦耳热大于导体棒MN上产生的焦耳热

【参考答案】AD

【命题意图】本题考查电容器电容、电磁感应、安培力、运动情况分析、焦耳热。

【解题思路】带电荷量Q的电容器两端电压U=Q/C,合上开关S的瞬间，通过导体棒

MN的电流最大，最大值为IM=U/R=Q/RC,选项A正确；合上开关S后导体棒MN受到向

右安培力作用先向右加速运动，产生与原来电流方向相反的感应电动势，阻碍电流通过MN

放电，而电容器还可以通过电阻R放电，导体棒MN向右运动产生的感应电动势与电阻R

形成回路，受到向左安培力作用做减速运动，选项B错误；合上开关S的瞬间，通过导体

棒MN的电流最大，导体棒所受安培力最大，选项C错误；由于合上开关S后导体棒MN

受到向右安培力作用先向右加速运动，产生与原来电流方向相反的感应电动势，阻碍电流通

过MN放电，所以电阻R产生的焦耳热大于导体棒MN上产生的焦耳热，选项D正确。

【易错提醒】通电导线做切割磁感线运动，产生与原来电流方向相反的感应电动势，阻

碍电流通过。

21.地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场，将一带正电荷的小球自电场中P点水

平向左射出。小球所受的重力和电场力的大小相等，重力势能和电势能的零点均取在P点。

则射出后，（）

A.小球的动能最小时，其电势能最大

B.小球的动能等于初始动能时，其电势能最大

C.小球速度的水平分量和竖直分量大小相等时，其动能最大

D.从射出时刻到小球速度的水平分量为零时，重力做的功等于小球电势能的增加量

【参考答案】BD

【命题意图】本题考查带电小球在匀强电场中的运动、能量守恒定律、运动的分解等知

识点。

【解题思路】

小球水平向左射出，小球水平方向受到向右的电场力作用，在水平方向在匀减速直线运

动，竖直方向做自由落体运动。小球运动中只有重力和电场力做功，小球的动能、重力势能

和电势能之和保持不变，小球动能最小时，其电势能和重力势能之和最大，电势能不一定最

大，选项A错误；小球水平向左射出，小球水平方向受到向右的电场力作用，电场力做负

功，电势能增大，小球水平方向速度减小到零时，电势能最大，由于小球小球运动过程中重

力和电场力大小相等，所以小球水平方向速度减小到零时，小球的动能等于初始动能，电势

能最大，选项B正确；由于小球在水平方向在匀减速宜线运动，竖宜方向做自由落体运动，

刚开始电势能增加的比重力势能减少的快，动能减小，当小球速度的水平分量等于竖直分量

时动能最小，选项C错误；由于小球小球运动过程中重力和电场力大小相等，小球水平方

向速度减小到零时，小球的动能等于初始动能，由功能关系可知，从射出时刻到小球速度的

水平分量为零时，重力做的功等于小球克服电场力做的功，即重力做的功等于小球电势能的

增加量，选项D正确。

三、非选择题：

（-）必考题：

22.（5分）

某同学要测量微安表内阻，可利用的实验器材有：电源E（电动势1.5V,内阻很小），电

流表®（量程10mA,内阻约1（）0）,微安表⑥（量程IOORA,内阻Rg待测，约1k。），

滑动变阻器R（最大阻值1（）。），定值电阻R。（阻值10Q），开关S，导线若干。

（1）在答题卡上将图中所示的器材符号连线，画出实验电路原理图;

（2）某次测量中，微安表的示数为90.0卬\,电流表的示数为9.（X）mA,由此计算出微安

表内阻&=。。

【参考答案】（

【命题意图】本题考查测量微安表内阻、欧姆定律、并联电路规律，电路设计与连接。

【解题思路】为了准确测出微安表两端的电压，可以让微安表与定值电阻R。并联，再与

电流表串联，通过电流表的电流与微安表的电流之差，可求出流过定值电阻岛的电流，从

而求出微安表两端的电压，进而求出微安表的内电阻，由于电源电压过大，并且为了测量多

组数据，滑动电阻器采用分压式解法，实验电路原理图如图所示

（2）由并联电路规律，％Rg=（I-IG）RO,解得Rg=990Q

23.（10分）

利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为网的滑块A与质量为恤的静止滑块B

在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后A和B的速度大小匕和匕，进而

分析碰撞过程是否为弹性碰撞。完成下列填空：

（1）调节导轨水平.

（2）测得两滑块的质量分别为0.510kg和0.304kg。要使碰撞后两滑块运动方向相反，应

选取质量为kg的滑块作为A。

（3）调节B的位置，使得A与B接触时，A的左端到左边挡板的距离防与B的右端到右

边挡板的距离力相等。

（4）使A以一定的初速度沿气垫导轨运动，并与B碰撞，分别用传感器记录A和B从碰

撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间"和t2O

（5）将B放回到碰撞前的位置，改变A的初速度大小，重复步骤（4）。多次测量的结果

如下表所示。

12345

0.490.671.011.221.39

r,/s

0.150.210.330.400.46

t2/s

0.310.330.330.33

2k2

V2

（6）表中的&=（保留2位有效数字）。

（7）工的平均值为,（保留2位有效数字）。

%

（8）理论研究表明，对本实验的碰撞过程，是否为弹性碰撞可由L判断。若两滑块的碰撞

彩

为弹性碰撞，则上的理论表达式为_______（用网和加，表示），本实验中其值为_______

v2

（保留2位有效数字），若该值与（7）中结果间的差别在允许范围内，则可认为滑块A与

滑块B在导轨上的碰撞为弹性碰撞。

【参考答案】（2）0.304kg（6）0.32（7）0.32（8）”一叫0.48

2ml

【命题意图】探究碰撞过程中的不变量，列表法处理实验数据、有效数字，

【解题思路】（2）要使碰撞后两滑块的运动方向相反，必须使质量较小的滑块碰撞质

量较大的静止滑块，所以应选取质量为0.304kg的滑块作为Ao

（6）S|=V|t!，S2=v2t2,解得k2=空二根据第1组数据，可得"至一（UI,解得红=1.01；

txs20.4952s2

根据第3组数据，可得丝织=0.33,解得a=1.01；代入笫2组数据，可得k2="也=0.32.

1.0152s20.67%

（7）工的平均值为（0.31+0.32+0.33+0.33+0.33）4-5=0.32.

%

（8）由碰撞过程遵循的动量守恒定律，mivo=-mivi+m2V2

若为弹性碰撞，则碰撞前后系统总动能不变，—mivo2=—mivr+—m2V22

222

联立解得，LH，将题给数据代入可得II二迫二迫力.48.

v22m1v227nl

【易错提醒】（7）中2•的平均值为实验数据的平均值。（8）中工的理论表达式和理

%V2

论值，两者不同。

24.（12分）

将一小球水平抛出，使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05s发出一

次闪光。某次拍摄时，小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光，拍摄的照片编辑后如图所示。图中

的第一个小球为抛出瞬间的影像，每相邻两个球之间被删去了3个影像，所标出的两个线段

的长度学和S2之比为3:7。重力加速度大小取g=10m/s2,忽略空气阻力。求在抛出瞬间小

球速度的大小。

片…

y

【参考答案】

【命题意图】本题考查平抛运动规律的灵活运用。

【解题思路】由平抛运动规律，x尸Vo・4T,yi=；g(4T)2,

1、，

X2=vo•4T,yi+y2=­g(8T)

Si2=xi2+yi2,

22.2

S2=X2~+y2，

si：S2=3：7,

联立解得：vo=J5Mm/s。

25.(20分)

光点式检流计是一种可以测量微小电流的仪器，其简化的工作原理示意图如图所示。图中A

为轻质绝缘弹簧，C为位于纸面上的线圈，虚线框内有与纸面垂直的匀强磁场；M为置于

平台上的轻质小平面反射镜，轻质刚性细杆D的一端与M固连且与镜面垂直、另一端与弹

簧下端相连，PQ为圆弧形的、带有均匀刻度的透明读数条，PQ的圆心位于M的中心。

使用前需调零：使线圈内没有电流通过时，M竖直且与纸面垂直；入射细光束沿水平方向

经PQ上的。点射到M上后沿原路反射。线圈通入电流后弹簧长度改变，使M发生倾斜,

入射光束在M上的入射点仍近似处于PQ的圆心，通过读取反射光射到PQ上的位置，可

以测得电流的大小。已知弹簧的劲度系数为k,磁场磁感应强度大小为8,线圈C的匝数为

N。沿水平方向的长度为/,细杆。的长度为“，圆弧PQ的半径为r,d远大于弹

簧长度改变量的绝对值。

（1）若在线圈中通入的微小电流为/,求平衡后弹簧长度改变量的绝对值Ax及PQ上反射

光点与O点间的弧长s；

（2）某同学用此装置测一微小电流，测量前未调零，将电流通入线圈后，PQ上反射光点

出现在0点上方，与0点间的弧长为防、保持其它条件不变，只将该电流反向接入，则反

射光点出现在O点下方，与0点间的弧长为S2。求待测电流的大小。

【命题意图】本题考查安培力、胡克定律、光的反射定律及其相关知识点。

【解题思路】

（1）线圈中通入微小电流I,线圈受到的安培力为"=N8〃

弹簧长度的改变量的绝对值为X,根据胡克定律有弹力尸=上找,

由平衡条件,F=FA，

解得盘=理

k

Ar

由于平面镜偏转角度。很小，所以e=tane=—

d

反射光线转过的角度为29

PQ上反射光点与0点间的弧长s=20r

a”口cNBIlr

解得s=2-----

kd

（2）由于测量前未调零，设初始弹簧形变量为axo,

设待测电流为孰则有&^=殁红

k

八-ANBIJ"

△X|=Ax+Axo=----4-AXO,

xk

0.«tan0,=包1

11d

Si=r•20i，

该电流反向接入，则有△X2=-Z\XX+A>XO=-+AXO,

k

Ar

02xtan02=—p

S2=r•2，2,

平面镜转过的角度为9=%+限

反射光线转过的角度为2。=2（%+，2）

联立解得：［3+sOkd

“4NBlr

（二）选考题：共45分.请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每

科任选一题作答.如果多做，则每科按所做的第一题计分。

33.［物理——选修3-引（15分）

（1）（5分）一定量的理想气体从状态a变化到状态b,其过程如p-T图上从a到b的线

段所示。在此过程中。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选

对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A.气体一直对外做功

B.气体的内能一直增加

C.气体一直从外界吸热

D.气体吸收的热量等于其对外做的功

E.气体吸收的热量等于其内能的增加量

【参考答案】BCE

【命题意图】本题考查对p—T图像的理解、理想气体状态方程、热力学第一定律。

【解题思路】根据理想气体状态方程可知，过原点的p—T图像的斜率与体积V有关,

一定质量理想气体从状态”到状态b,体积不变，对外不做功，选项A错误；根据理想气体

的内能只与温度有关，可知一定质量理想气体从状态a到状态b,温度一直升高，内能一直

增加，选项B正确；由热力学第一定律可知，气体一直从外界吸热，气体吸收的热量等于

其内能的增加量，选项D错误CE正确。

（2）（10分）如图，容积均为匕、缸壁可导热的A、B两汽缸放置在压强为Po、温度为"

的环境中：两汽缸的底部通过细管连通，A汽缸的顶部通过开口C与外界相通；汽缸内的

两活塞将缸内气体分成I、n、in、IV四部分，其中第n、HI部分的体积分别为1％和1%。

环境压强保持不变，不计活塞的质量和体积，忽略摩擦。

(i)将环境温度缓慢升高，求B汽缸中的活塞刚到达汽缸底部时的温度；

(ii)将环境温度缓慢改变至2心，然后用气泵从开口C向汽缸内缓慢注入气体，求A汽

缸中的活塞到达汽缸底部后，B汽缸内第IV部分气体的压强。

4

【参考答案】(i)-To(ii)6po»

【命题意图】本题考查气体实验定律、理想气体状态方程。

【解题思路】

(i)封闭气体做等压变化，对IV部分气体，由盖•吕萨克定律，殳二=%

ToI

4

解得：

(ii)从开口C向气缸中注入气体，II和HI部分封闭气体做等0E变化，初状态体积V产

1133

一匕+—匕='匕，由盖•吕萨克定律,乜_匕解得V2=2v尸a%

0

848T0~2T0

31

对IV部分气体，末状态体积为一%,由理想气体状态方程，一匚=上一

42”

解得：p=6po»

【思路点拨】正确选择研究对象是解题的关键。

34.[物理——选修3-4](15分)

(1)(5分)一平面简谐横波以速度丫=2m/s沿X轴正方向传播，1=0时刻的波形图如图

所示。介质中平衡位置在坐标原点的质点A在，=0时刻的位移y=J2cm。该波的波长为

m,频率为Hz。f=2s时刻，质点A(填“向上运动”“速度为零”

或“向下运动”)。

y/cm

【参考答案】40.5向下运动

【命题意图】本题考查波动图像和机械波。

【解题思路】由3X/8=1.5m可得入=4m；频率f=v/入=0.5Hz；周期T=l/f=2s；由于1=0时

刻质点A向下运动，所以t=2s时刻质点A向下运动。

(2)(10分)如图，边长为。的正方形ABCD为一棱镜的横截面，M为AB边的中点。

在截面所在平面内，一光线自M点射入棱镜，入射角为60。，经折射后在BC边的N点恰

好发生全反射，反射光线从CD边的P点射出棱镜。求棱镜的折射率以及P、C两点之间的

距离。

■公生心Vs—1

［参考答案］—-——a

22

【命题意图】本题考查折射定律、全反射。

【解题思路】由折射定律,n=sin600/sinr,sinC=l/n,r+C=90°,

联立国军得n=Y^,sint-.H-,sinC=?近